基于多維情境的“行動起來，保護生物圈”教學(xué)設(shè)計

林雯

摘要在“行動起來，保護生物圈”一節(jié)教學(xué)中，以垃圾分類處理真實情景為支架，以核心素養(yǎng)為情境主旨，從生活經(jīng)驗、生活問題、探究設(shè)計、探究問題、探究討論、生活責(zé)任角度出發(fā)，創(chuàng)設(shè)多維情境，促進“人與自然和諧共生”生態(tài)文明理念的生成和發(fā)展。

關(guān)鍵詞 多維情境 核心素養(yǎng) 垃圾分類處理 生態(tài)文明

中圖分類號 G633.91

文獻標志碼 B

1教材分析及設(shè)計思路

“行動起來，保護生物圈”是蘇教版初中生物學(xué)教材七年級下冊第十三章第二節(jié)“保護生物圈——從自身做起”中的重要內(nèi)容。教材從垃圾分類處理的角度，闡明生活垃圾分類方法，通過探究“垃圾分類處理的必要性”，促進學(xué)生形成科學(xué)探究能力和生態(tài)保護意識。本節(jié)內(nèi)容關(guān)注人類健康與環(huán)境保護，探究目標復(fù)雜，探究內(nèi)容抽象難懂。

筆者基于整體化的教學(xué)理念，以南京市垃圾分類處理大環(huán)境為背景，引導(dǎo)學(xué)生在教師精心設(shè)計的多維情境下主動參與學(xué)習(xí)活動，在活動實踐中形成正確的生命觀念，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，發(fā)展科學(xué)探究能力，樹立社會責(zé)任意識。

2教學(xué)目標

1說出南京市垃圾分類處理方法，關(guān)注自身及周圍人群的垃圾分類意識

2通過探究實驗“垃圾分類處理的必要性”，運用科學(xué)的思維方法解決問題。

3通過多維探究情境，養(yǎng)成觀察、提問、設(shè)計實驗、方案實施的能力。

4通過對實驗結(jié)果的討論和小組交流，得出正確的結(jié)論，認同垃圾分類處理的必要性。

5主動提出環(huán)境保護建議，主動參與環(huán)保行動，形成人與自然和諧共生的生態(tài)文明理念。

3教學(xué)過程

3.1課前準備

學(xué)生課前走訪南京江寧區(qū)垃圾處理廠;教師提前指導(dǎo)學(xué)生自主探究“垃圾分類處理的必要性”，實施實驗并制作成PPT，在班級進行集體匯報，選出優(yōu)秀的實驗員。發(fā)放調(diào)查問卷并統(tǒng)計（圖1）。

3.2生活情境，有趣有情

教師播放南京執(zhí)行生活垃圾管理條例的新聞和學(xué)校參與垃圾分類活動的視頻。請學(xué)生回答以下問題：南京市的生活垃圾如何分類？分類后如何被處理？你參與了哪些活動？學(xué)生結(jié)合視頻內(nèi)容，聯(lián)系自身經(jīng)歷說出垃圾分類的方法和分類后的處理方法。

設(shè)計意圖：教師聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生回顧垃圾分類相關(guān)知識，激發(fā)學(xué)生興趣，激活學(xué)生環(huán)保情感，為后續(xù)的探究學(xué)習(xí)奠定知識和情感基礎(chǔ)。

3.3問題情境，有矛有盾

教師展示調(diào)查問卷結(jié)果：有98%的學(xué)生積極參與垃圾分類與98%的學(xué)生出現(xiàn)過垃圾不分類的情況。并提出問題：為什么人們愿意分類垃圾，但是垃圾分類難以執(zhí)行？學(xué)生總結(jié)、歸納出垃圾分類難的根本原因，關(guān)注自身和周圍人的環(huán)保意識，進一步探究垃圾不分類處理對環(huán)境的影響。

設(shè)計意圖：學(xué)生課前參與調(diào)查，搜集真實數(shù)據(jù)，將獲得的信息整理歸類后，分析出數(shù)據(jù)中隱藏的信息，提高了總結(jié)歸納的能力，深度挖掘矛盾現(xiàn)象中的可探究問題。

3.4探究情境，有總有分

教師展示校園垃圾桶內(nèi)分類亂象，播放南京垃圾處理廠處理垃圾的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考：哪些垃圾放錯了垃圾桶？垃圾分類后如何處理？處理中會產(chǎn)生哪些有害物？學(xué)生觀察后說出：廚余垃圾被填埋，其他垃圾被焚燒，可回收垃圾被回收再利用，有害垃圾必須經(jīng)過無害化處理，處理后會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣?；谛@內(nèi)廚余垃圾與其他垃圾混合情況較多，教師進一步引導(dǎo)學(xué)生圍繞“垃圾不分類處理，會污染環(huán)境”這一探究主題，提出探究問題和假設(shè)。

3.4.1學(xué)生提出假設(shè)1：混合垃圾填埋，會污染土壤

（1）討論實驗方案。

教師提供實驗材料（沙土、2個花盆、塑料包裝袋、用過的餐巾紙、爛掉的橘子等廚余垃圾、剪刀、鏟子等），請學(xué)生嘗試設(shè)計實驗方案。學(xué)生分小組討論、交流實驗方案，自主完善設(shè)計方案，并指出匯報方案中的不足，及時改進。學(xué)生完善的實驗方案為：1選擇2個完全相同的花盆，盆內(nèi)裝有相同重量的土壤，標記A、B;2A盆內(nèi)埋入混合垃圾50g;B盆內(nèi)埋入廚余垃圾（橘子和紅薯）50g;3填埋后，將2個花盆放在同一環(huán)境中，每隔一周，觀察垃圾降解情況。

（2）分析實驗方案。

教師提出問題：1為什么要用2個花盆？2填埋后，將花盆放在怎樣的環(huán)境中更好？為什么？3A盆中垃圾完全降解，是不是土壤沒有被污染？4還可以選擇哪些垃圾與廚余垃圾混合填埋？學(xué)生討論，說出探究實驗的注意事項：探究必須設(shè)置對照實驗;環(huán)境要溫暖、潮濕，有利于微生物生長，加速垃圾的降解;只觀察垃圾降解情況是不足的，還要繼續(xù)觀察土壤生物的生活情況或者測量土壤成分變化;除了其他垃圾，還可以選擇有害垃圾和可回收垃圾填埋，觀察處理結(jié)果。

在原方案的基礎(chǔ)上，學(xué)生繼續(xù)深度思考實驗步驟的正確性、實驗過程的嚴謹性，培養(yǎng)批判性思維。當實驗結(jié)果與預(yù)期不同時，教師引導(dǎo)學(xué)生分析和推理，嘗試發(fā)現(xiàn)問題并主動解決問題。

（3）討論實驗結(jié)果。

教師展示優(yōu)秀的實驗。學(xué)生觀察實驗結(jié)果，分組討論、得出實驗結(jié)論：1當塑料袋與廚余垃圾一同填埋時，本來降解速度很快的廚余垃圾也無法快速降解。2塑料袋極難降解，侵占土地資源。3廚余垃圾用其他垃圾（塑料袋）包裹填埋會嚴重影響垃圾降解速度。4填埋了混合垃圾的土壤對植物生長有影響。5填埋混合垃圾的土壤中植物生長不好，可能是因為塑料袋阻礙了植物根的呼吸作用。

設(shè)計意圖：教師給學(xué)生提供更多的自主探究空間，展示多樣的實驗實施過程，親歷探究全過程，鞏固科學(xué)探究的基本思路和方法。學(xué)生在真實情境中，通過多種途徑觀察，分析實驗結(jié)果，從而提高觀察和推理能力，發(fā)展科學(xué)探究的能力。

3.4.2學(xué)生提出假設(shè)2：混合垃圾填埋，會污染水源

（1）設(shè)計實驗方案。

教師提出問題：如何在原有裝置的基礎(chǔ)上改進，達到探究目的？學(xué)生討論、得出實驗方案：1選擇2個完全相同的花盆，盆內(nèi)裝有相同重量的土壤，標記A、B;2A盆內(nèi)埋入混合垃圾50g;B盆內(nèi)埋入廚余垃圾50g;3放置在相同環(huán)境下，定期澆入等量的清水，收集兩盆盆下濾水。

（2）討論實驗方案。

教師提出問題：1定期澆水模擬了哪一種自然現(xiàn)象？2對收集的盆下濾水，如何判斷水源是否被污染？3觀察發(fā)現(xiàn)，A盆濾水對生物無明顯影響，是不是水沒有被污染？學(xué)生思考、說出：定期澆水模擬降雨環(huán)境，可以通過觀察水中生物的生活環(huán)境、水的顏色、測定pH等方式判斷水是否被污染。若沒有觀察到現(xiàn)象，還需要更長期地觀察，因為微塑料、低毒性物質(zhì)不易檢測。

（3）討論實驗結(jié)果。

教師展示優(yōu)秀實驗。學(xué)生觀察實驗結(jié)果，分組討論實驗結(jié)論，得出的結(jié)論：1通過模擬實驗發(fā)現(xiàn)，實驗組小金魚會迅速死亡。由此推論，將有害垃圾與廚余垃圾混合填埋，有害物質(zhì)通過滲透危害水源，威脅生命。2不同的垃圾和廚余垃圾混合填埋結(jié)果不同，有毒有害垃圾污染最大，其他垃圾其次，可回收垃圾污染最小。

在真實的探究討論情境中，學(xué)生尋找事實和證據(jù)，對比多個實驗，并采用科學(xué)推理等方法，論證“垃圾混合填埋會污染水源”的正確性，形成人與自然相互依賴，相互影響的生命觀念。

3.4.3學(xué)生提出假設(shè)3：混合垃圾焚燒，會污染空氣

（1）完善實驗方案。

教師展示實驗方案：1戴好護目鏡和防塵口罩。2選擇兩張完全相同的白紙，標記A、B;3A紙內(nèi)包入不可回收垃圾（塑料片）10g;4B紙內(nèi)包入混合垃圾（塑料片和水果皮）10g;5將紙包分別，觀察燃燒現(xiàn)象。學(xué)生完善實驗方案，討論后，認為：可將紙包分別放置在酒精燈上燃燒，直至燃盡。

（2）討論實驗方案：

教師提出問題：1為什么要戴護目鏡和防塵口罩？2為什么要用白紙包裹垃圾？3燃燒過程中，可以觀察到哪些現(xiàn)象？學(xué)生思考、說出：在危險實驗中要保護自身安全，包白紙便于燃燒，也不會干擾實驗現(xiàn)象。燃燒過程中可以觀察燃燒時間、氣味、煙霧的顏色等。

（3）討論實驗結(jié)果。

教師展示優(yōu)秀實驗，學(xué)生通過觀察實驗結(jié)果，分組討論實驗結(jié)論，得出的結(jié)論：1其他垃圾焚燒產(chǎn)生大量有毒、有害氣體。2廚余垃圾降低了焚燒溫度，使焚燒更加困難。3廚余垃圾的熱值較低，不宜和其他垃圾一起進行焚燒處理。教師在學(xué)生得出的結(jié)論中深挖問題，激發(fā)學(xué)生思考：廚余垃圾如何處理更易被焚燒？學(xué)生經(jīng)過探究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)，廚余垃圾必須先減少水分，才能焚燒。最后，師生共同總結(jié)：不同的垃圾處理方式是不同的，自覺進行垃圾分類，進行正確的分類處理，不但能減少垃圾處理量，降低處理成本，減少土地資源的消耗，更重要的是維護青山綠水，保護生態(tài)環(huán)境。因此，垃圾分類處理是必要的。

教師圍繞探究的核心問題，通過“總-分-總”的實驗討論模式，提高學(xué)生的環(huán)境保護意識，促進學(xué)生構(gòu)建立體的生態(tài)觀，強調(diào)人與自然之間相互依存，相互影響的關(guān)系，樹立“堅持人與自然和諧共生”的科學(xué)自然觀。

3.5社會責(zé)任情境，有聲有行

3.5.1垃圾分類，我來勸教師展示社會訪談中不愿進行垃圾分類的對話情境，請學(xué)生扮演宣傳主任，以“我想對您說”開頭，勸一勸他們。對話情境如下：1鄰居大爺：我們也不懂這些東西，每次分來分去勞神傷神，沒意思。2帶小孩的阿姨：我每天都要帶孩子，哪有時間垃圾分類，太累了，懶得去做！3小區(qū)保安：你要是垃圾分類做好了，那些拾破爛的就沒有飯吃了。

3.5.2垃圾分類，我建議

教師展示調(diào)查問卷中垃圾不分類的主要原因，請學(xué)生嘗試對校園垃圾角的設(shè)計和管理提出改善建議。學(xué)生各抒己見，建議張貼小報、學(xué)生輪流執(zhí)勤、增設(shè)其他垃圾桶和消毒清潔用具等。教師以校園垃圾角的改造為任務(wù)情境，鼓勵學(xué)生參與社會事務(wù)的討論，運用所學(xué)解決生活問題，發(fā)展學(xué)生特長，提高創(chuàng)造性思維的能力，促進生態(tài)文明行為的養(yǎng)成。

3.5.3垃圾分類，我宣傳

教師鼓勵學(xué)生課后制作公益微視頻或積極參與其他公益活動。學(xué)生通過參加變廢為寶、宣傳小報、公益視頻等多種活動，增強個人社會實踐能力，提升社會責(zé)任感，推動校園綠色文化的傳播，促進人與自然和諧共生的生態(tài)文明理念的生成和發(fā)展。

4教學(xué)反思

本節(jié)課以垃圾分類行動為大情境，從生活、知識、方法、情感4個維度創(chuàng)設(shè)多維情境。生活經(jīng)驗情境激發(fā)學(xué)生興趣，生活問題情境啟發(fā)學(xué)生智慧，科學(xué)設(shè)計情境強調(diào)教學(xué)重點，探究問題情境突破教學(xué)難點，探究討論情境引發(fā)深度學(xué)習(xí)，社會責(zé)任情境鼓勵學(xué)以致用，善行養(yǎng)德。課堂情境源于學(xué)生的生成，學(xué)生的生成促使課堂情境動態(tài)化、多元化、生命化。在多維情境中，學(xué)生構(gòu)建“人與自然和諧共生”生態(tài)文明理念的金字塔，自覺播撒“行動起來，保護生物圈”的綠色種子。